專利名稱：水平聚流型人工濕地的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于環(huán)境工程、生物工程領(lǐng)域，是一種用于污水凈化的生物處理裝置，具體涉及一種水平聚流型人工濕地。
背景技術(shù)：
人工濕地作為一種新型的污水生物處理裝置，具有運(yùn)行成本低廉、管理簡(jiǎn)便和無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，符合可持續(xù)發(fā)展的理念，正在得到越來越廣泛的應(yīng)用，但同時(shí)人工濕地技術(shù)也存在占地面積過大的問題。人工濕地系統(tǒng)污染物防治機(jī)制是利用濕地植物、基質(zhì)和微生物的聯(lián)合作用進(jìn)行污水的生物生態(tài)處理，按照濕地內(nèi)部水力條件的不同可分為表面流和潛流人工濕地系統(tǒng)，其中潛流人工濕地系統(tǒng)又分為水平潛流和垂直潛流。無論哪 一種人工濕地系統(tǒng)，由于污染物梯度在沿程方向上逐漸降低和濕地系統(tǒng)的橫斷面積相同，各段停留時(shí)間無明顯變化，致使污染負(fù)荷沿水流方向上變化劇烈，出現(xiàn)人工濕地系統(tǒng)前部污染負(fù)荷過大而后部污染負(fù)荷過小的現(xiàn)象，導(dǎo)致濕地系統(tǒng)前部負(fù)載過大而后部過載又過小的問題發(fā)生，影響人工濕地處理效能的充分發(fā)揮和濕地內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)的均衡發(fā)展(參見LIU Shuyuan, YAN Baixing, WANG Lixia. Effect of Different Factors on NitrogenRemoval Rate in Constructed Wetlands. Wetland Science, 2010, 8 (2) : 157-163.張榮社，李廣賀，周琪，張旭.潛流人工濕地負(fù)荷變化對(duì)脫氮效果的影響研究[J].環(huán)境科學(xué)，2006，27(2) :253-257.)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有裝置的缺陷，提供一種在沿程方向上使橫截面積由大到小，流速由小到大，污染負(fù)荷在人工濕地系統(tǒng)較均衡分布的水平聚流型人工濕地類型。本實(shí)用新型的目的通過如下措施來達(dá)到水平聚流型人工濕地，在底板上由外到內(nèi)依次設(shè)置有環(huán)形封閉的外側(cè)護(hù)板、中間護(hù)板、內(nèi)側(cè)護(hù)板及中心護(hù)板形成進(jìn)水區(qū)、跌水區(qū)、處理區(qū)和出水區(qū)，內(nèi)側(cè)護(hù)板與中心護(hù)板之間設(shè)置有若干呈放射性布置的導(dǎo)流板將處理區(qū)分割成若干個(gè)支處理區(qū)，中間護(hù)板的高度小于外側(cè)護(hù)板的高度，中間護(hù)板的高度大于內(nèi)側(cè)護(hù)板的高度，外側(cè)護(hù)板外側(cè)的上部設(shè)置有上層加強(qiáng)筋板，外側(cè)護(hù)板外側(cè)的中部設(shè)置有中層加強(qiáng)筋板，所述的內(nèi)側(cè)護(hù)板的中下部均布有進(jìn)水孔，中心護(hù)板的中上部均布有出水孔，中心護(hù)板內(nèi)的底板上設(shè)置有排水口。上述的上層加強(qiáng)筋板和中層加強(qiáng)筋板呈圓環(huán)狀，與外側(cè)護(hù)板通過焊接或粘結(jié)而緊密連接；上述的外側(cè)護(hù)板和中間護(hù)板為圓筒狀，與底板組成環(huán)形槽，為進(jìn)水區(qū)；中間護(hù)板的上沿高度一致，外側(cè)護(hù)板的上沿高度一致。上述的內(nèi)側(cè)護(hù)板為圓筒狀，與中間護(hù)板及底板組成環(huán)形槽，為跌水區(qū)；內(nèi)側(cè)護(hù)板的
上沿高度一致。上述內(nèi)側(cè)護(hù)板上的進(jìn)水孔為一組環(huán)繞內(nèi)側(cè)護(hù)板的圓形孔；中心護(hù)板上的出水孔為一組環(huán)繞中心護(hù)板的圓形孔。上述的導(dǎo)流板為連接內(nèi)側(cè)護(hù)板和中心護(hù)板的平板，導(dǎo)流板沿中心護(hù)板的外圓柱面呈輻射狀布置，所述的導(dǎo)流板有八塊，相鄰兩導(dǎo)流板之間的夾角為45度。上述的出水區(qū)為由底板和中心護(hù)板組成的圓筒形區(qū)域，位于底板的中心位置，中心護(hù)板上的八組出水孔為位于中心護(hù)板上的圓形孔洞，使得出水區(qū)與八個(gè)扇形支處理區(qū)連通。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型利用外側(cè)環(huán)形進(jìn)水區(qū)收集污水；利用跌水區(qū)與進(jìn)水區(qū)的高程差進(jìn)行水力充氧，保證處理區(qū)處理過程中對(duì)于溶解氧的需求；利用扇形處理區(qū)水流橫斷面積由大到小的特點(diǎn)，水流速度則相應(yīng)的由小到大變化，促使在處理區(qū)前段污染物濃度大時(shí)，水流速度 相應(yīng)最小，停留時(shí)間最大，增加人工濕地的利用效率，在處理區(qū)的中后段污染物濃度因?yàn)槿斯竦氐奶幚碜饔枚档?，水流速度也相?yīng)加快，停留時(shí)間縮小，增加污水的過流速度。整個(gè)系統(tǒng)污染負(fù)荷分布趨于均衡，有利于充分利用人工濕地系統(tǒng)的植物、微生物和基質(zhì)的各種作用，提高人工濕地系統(tǒng)的處理效能，相應(yīng)的減少占地面積。本實(shí)用新型集成了跌水充氧裝置，為人工濕地的好氧處理過程提供溶解氧；提供了一種可變橫斷面積、變流速的人工濕地裝置；整個(gè)系統(tǒng)污染負(fù)荷分布較均衡，提高人工濕地的利用效率，發(fā)揮其處理效能；保持了人工濕地原有的優(yōu)點(diǎn)，提供了一種新型的人工濕地類型。

圖I是本實(shí)用新型的俯視示意圖；圖2是本實(shí)用新型的主視示意圖；圖3是圖I的I - I向剖面圖；圖4是本實(shí)用新型的立體示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖以具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，參見圖I一4 水平聚流型人工濕地，在底板15上由外到內(nèi)依次設(shè)置有環(huán)形封閉的外側(cè)護(hù)板11、中間護(hù)板12、內(nèi)側(cè)護(hù)板13及中心護(hù)板14形成進(jìn)水區(qū)21、跌水區(qū)22、處理區(qū)23和出水區(qū)24，內(nèi)側(cè)護(hù)板13與中心護(hù)板14之間設(shè)置有若干呈放射性布置的導(dǎo)流板16將處理區(qū)分割成若干個(gè)支處理區(qū)，中間護(hù)板12的高度小于外側(cè)護(hù)板11的高度，中間護(hù)板12的高度大于內(nèi)側(cè)護(hù)板13的高度，外側(cè)護(hù)板11外側(cè)的上部設(shè)置有上層加強(qiáng)筋板41，外側(cè)護(hù)板11外側(cè)的中部設(shè)置有中層加強(qiáng)筋板42，所述的內(nèi)側(cè)護(hù)板13的中下部均布有進(jìn)水孔31，中心護(hù)板14的中上部均布有出水孔32，中心護(hù)板14內(nèi)的底板15上設(shè)置有排水口 33。上述的上層加強(qiáng)筋板41和中層加強(qiáng)筋板42呈圓環(huán)狀，與外側(cè)護(hù)板11通過焊接或粘結(jié)而緊密連接，對(duì)于整個(gè)裝置起到支撐和加固作用；所述的外側(cè)護(hù)板11和中間護(hù)板12為圓筒狀，與底板15組成環(huán)形槽，為進(jìn)水區(qū)21 ;中間護(hù)板12的上沿高度一致，外側(cè)護(hù)板11的上沿高度一致，當(dāng)污水充滿進(jìn)水區(qū)21后可由中間護(hù)板12的上部均勻地溢流進(jìn)入跌水區(qū)22。上述的內(nèi)側(cè)護(hù)板13為圓筒狀，與中間護(hù)板12及底板14組成環(huán)形槽，為跌水區(qū)22 ；內(nèi)側(cè)護(hù)板13的上沿高度一致，保證均勻跌水，內(nèi)側(cè)護(hù)板13的高度比外側(cè)護(hù)板11的高度低，保證跌水區(qū)水位具有一定高度，從而滿足跌水高程的要求，以便為處理區(qū)處理過程提供一定的溶解氧。上述內(nèi)側(cè)護(hù)板13上的進(jìn)水孔31為一組環(huán)繞內(nèi)側(cè)護(hù)板13的圓形孔，進(jìn)水孔31位于內(nèi)側(cè)護(hù)板13的中下部，為污水由跌水區(qū)22進(jìn)入處理區(qū)23的通道；進(jìn)水孔31的圓孔總面積占內(nèi)側(cè)護(hù)板13總面積的30%-40%左右，最佳為35%。上述的導(dǎo)流板16為連接內(nèi)側(cè)護(hù)板13和中心護(hù)板14的平板，導(dǎo)流板16沿中心護(hù)板14的外圓柱面呈輻射狀布置，所述的導(dǎo)流板16有八塊，相鄰兩導(dǎo)流板16之間的夾角為45度，其作用一方面起到支撐和連接處理區(qū)23的作用，另一方面將處理區(qū)23平均分成八個(gè)扇形區(qū)域，當(dāng)污水通過進(jìn)水孔31、出水孔32由邊緣向中心護(hù)板14匯流時(shí)，污水經(jīng)過的橫斷面積逐漸減小，流速增加，污染負(fù)荷趨于平均分配，同時(shí)污水均勻配置進(jìn)入處理區(qū)23，防止污水短流。上述的出水區(qū)24為由底板15和中心護(hù)板14組成的圓筒形區(qū)域，位于底板15的中心位置，中心護(hù)板14上的八組出水孔32為位于中心護(hù)板14上環(huán)繞中心護(hù)板14的一組圓形孔，出水孔32的圓孔總面積占中心護(hù)板14總面積的30%-40%左右，最佳為35%，在中心護(hù)板14的中上部平均分布，出水孔32使得出水區(qū)24與八個(gè)扇形支處理區(qū)連通，作用是將經(jīng)處理區(qū)23處理后的污水導(dǎo)流進(jìn)入出水區(qū)24，同時(shí)利用出水孔32的分布達(dá)到控制處理區(qū)23水位，減少處理區(qū)23內(nèi)污水的短流，排水口 33位于出水區(qū)24的底部，作用是將出水區(qū)24的水及時(shí)排出。出水區(qū)24與處理區(qū)23組成本實(shí)用新型的污水處理區(qū)域，在處理區(qū)23內(nèi)填入基質(zhì)、栽種濕地植物，并經(jīng)一定時(shí)期的微生物馴化和培養(yǎng)后，即可進(jìn)行污水處理；基質(zhì)一般填充到進(jìn)水孔31、出水孔32的上部，構(gòu)成潛流人工濕地系統(tǒng)。本實(shí)用新型主體由10-16mm厚的PVC板制成。整個(gè)裝置的直徑4_5m，高度1-1. 5m，外側(cè)護(hù)板11與中間護(hù)板12徑向距離為200mm，中間護(hù)板12與內(nèi)側(cè)護(hù)板13的徑向距離為200mm,內(nèi)側(cè)護(hù)板13與中心護(hù)板14的徑向距離為I. 4m-1. 9m，裝置中心與中心護(hù)板14的距離IOOmm ;外側(cè)護(hù)板11高度1_1. 5m，中間護(hù)板12與外側(cè)護(hù)板13高度差為100mm，內(nèi)側(cè)護(hù)板13與中間護(hù)板12的高度差為300mm，中心護(hù)板14與內(nèi)側(cè)護(hù)板13的上沿高度相同；進(jìn)水孔31、出水孔32的直徑為10mm，進(jìn)水孔31的圓孔總面積占內(nèi)側(cè)護(hù)板13總面積的30%_40%左右，最佳為35%，在內(nèi)側(cè)護(hù)板13的中下部平均分布；出水孔32的圓孔總面積占中心護(hù)板14總面積的30%-40%左右，最佳為35%，在中心護(hù)板14的中上部平均分布。本實(shí)用新型的工作原理是在進(jìn)水區(qū)21，跌水區(qū)22和出水區(qū)24可填充大粒徑礫石，在處理區(qū)23填充選定的基質(zhì)，并栽種選定的植物，經(jīng)一定時(shí)間微生物的培養(yǎng)和馴化后啟動(dòng)人工濕地系統(tǒng)，將污水引入進(jìn)水區(qū)21，控制污水停留時(shí)間，進(jìn)行污水處理。
權(quán)利要求1.水平聚流型人工濕地，其特征在于，在底板上由外到內(nèi)依次設(shè)置有環(huán)形封閉的外側(cè)護(hù)板、中間護(hù)板、內(nèi)側(cè)護(hù)板及中心護(hù)板形成進(jìn)水區(qū)、跌水區(qū)、處理區(qū)和出水區(qū)，內(nèi)側(cè)護(hù)板與中心護(hù)板之間設(shè)置有若干呈放射性布置的導(dǎo)流板將處理區(qū)分割成若干個(gè)支處理區(qū)，中間護(hù)板的高度小于外側(cè)護(hù)板的高度，中間護(hù)板的高度大于內(nèi)側(cè)護(hù)板的高度，外側(cè)護(hù)板外側(cè)的上部設(shè)置有上層加強(qiáng)筋板，外側(cè)護(hù)板外側(cè)的中部設(shè)置有中層加強(qiáng)筋板，所述的內(nèi)側(cè)護(hù)板的中下部均布有進(jìn)水孔，中心護(hù)板的中上部均布有出水孔，中心護(hù)板內(nèi)的底板上設(shè)置有排水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水平聚流型人工濕地，其特征在于所述的上層加強(qiáng)筋板和中層加強(qiáng)筋板呈圓環(huán)狀，與外側(cè)護(hù)板通過焊接或粘結(jié)而緊密連接；所述的外側(cè)護(hù)板和中間護(hù)板為圓筒狀，與底板組成環(huán)形槽，為進(jìn)水區(qū)；中間護(hù)板的上沿高度一致，外側(cè)護(hù)板的上沿高度一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水平聚流型人工濕地，其特征在于所述的內(nèi)側(cè)護(hù)板為圓筒狀，與中間護(hù)板及底板組成環(huán)形槽，為跌水區(qū)；內(nèi)側(cè)護(hù)板的上沿高度一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水平聚流型人工濕地，其特征在于所述內(nèi)側(cè)護(hù)板上的進(jìn)水孔為一組環(huán)繞內(nèi)側(cè)護(hù)板的圓形孔；中心護(hù)板上的出水孔為一組環(huán)繞中心護(hù)板的圓形孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水平聚流型人工濕地，其特征在于所述的導(dǎo)流板為連接內(nèi)側(cè)護(hù)板和中心護(hù)板的平板，導(dǎo)流板沿中心護(hù)板的外圓柱面呈輻射狀布置，所述的導(dǎo)流板有八塊，相鄰兩導(dǎo)流板之間的夾角為45度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水平聚流型人工濕地，其特征在于所述的出水區(qū)為由底板和中心護(hù)板組成的圓筒形區(qū)域，位于底板的中心位置，中心護(hù)板上的八組出水孔為位于中心護(hù)板上的圓形孔洞，使得出水區(qū)與八個(gè)扇形支處理區(qū)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求I一6任一項(xiàng)所述的水平聚流型人工濕地，其特征在于所述進(jìn)水孔的圓孔總面積占內(nèi)側(cè)護(hù)板總面積的30%-40%左右，進(jìn)水孔在內(nèi)側(cè)護(hù)板的中下部平均分布；出水孔的圓孔總面積占中心護(hù)板總面積的30%-40%左右，出水孔在中心護(hù)板的中上部平均分布。
專利摘要本實(shí)用新型屬于環(huán)境工程、生物工程領(lǐng)域，是一種水平聚流型人工濕地，在底板上由外到內(nèi)依次設(shè)置有環(huán)形封閉的外側(cè)護(hù)板、中間護(hù)板、內(nèi)側(cè)護(hù)板及中心護(hù)板形成進(jìn)水區(qū)、跌水區(qū)、處理區(qū)和出水區(qū)，內(nèi)側(cè)護(hù)板與中心護(hù)板之間設(shè)置有若干呈放射性布置的導(dǎo)流板將處理區(qū)分割成若干個(gè)支處理區(qū)，中間護(hù)板的高度小于外側(cè)護(hù)板的高度，中間護(hù)板的高度大于內(nèi)側(cè)護(hù)板的高度，外側(cè)護(hù)板外側(cè)的上部設(shè)置有上層加強(qiáng)筋板，外側(cè)護(hù)板外側(cè)的中部設(shè)置有中層加強(qiáng)筋板，所述的內(nèi)側(cè)護(hù)板的中下部均布有進(jìn)水孔,中心護(hù)板的中上部均布有出水孔，中心護(hù)板內(nèi)的底板上設(shè)置有排水口，優(yōu)點(diǎn)是跌水充氧效果好，污水變橫斷面積、變速流設(shè)計(jì)合理，污染負(fù)荷分布均衡，人工濕地的利用效率高。
文檔編號(hào)C02F3/34GK202688097SQ20122032243
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者劉樹元, 陳蓉, 邱川, 黃不易, 袁鑠, 陳洪升 申請(qǐng)人:劉樹元, 臺(tái)州學(xué)院